信息记录介质以及使用该介质的光盘设备的制作方法

专利名称：信息记录介质以及使用该介质的光盘设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过使用短波长激光束(如蓝色激光束)可以记录 并再现信息的信息记录介质，更具体而言，本发明涉及一次写入型信 息记录介质、能在多层内记录信息的信息记录介质、以及使用所述信 息记录介质的光盘设备。
背景技术：
光盘大致可以分为三类，即仅用于重放的ROM光盘、 一次写 入型R光盘、以及可重写的RW或RAM光盘。随着信息量的增加， 需要光盘具有大容量以及高传输速率。为了满足市场对大容量光盘的 需求，人们正在研制开发具有两个记录层而不是具有一个常规的单记 录层的DVD-R光盘，从而即使所使用的记录系统采用相同的激光波 长时，也可使容量增加。为了进一步增加光盘的容量，人们研制了被称作HDDVD的光 盘。HD DVD-ROM或HD DVD-R的一个面上的数据容量为15GB， 这是常规DVD数据容量(即4.7GB)的三倍或更高。例如，如日本 专利申请公开2006-205683和2005-271587所述，有机染料材料被用 在这种HD DVD-R的记录层中。然而不利的是，由于密度较高，在这种HD DVD-R中形成两个 记录层要比在DVD-R中形成两个记录层更为困难。具体而言，在外 圆周处的信号特性严重劣化。发明内容根据本发明第一方面，信息记录介质包括多个记录层，通过以 不超过450nm的半导体激光照射记录层来记录和再现信息，其中通 过使用光检测机构来检测被记录层所反射的光从而再现所记录的信息，所述信息的最短标记长度与最短间隔长度的重复记录频率设定为x，则在由x/3240至x/190所表示的频率范围内，由光检测机构检测 到的和信号的最高电平值与x/190处的电平值的比值低于32dB。根据本发明第二方面，信息记录介质包括多个记录层，并通过 使用不超过450nm的半导体激光来记录和再现信息，其中当通过使 用光检测机构来检测被记录层所反射的光从而再现所记录的信息时， 所述信息的最短标记长度与最短间隔长度的重复记录频率设定为x， 则在x/3240至x/190的频率范围内，对最短标记长度与最短间隔长 度进行重复记录的信号的幅度的平均值与由光检测机构所检测到的 和信号的最高电平值的比值高于10dB。根据本发明第三方面，光盘设备包括-发射机构，用于将激光束发射至具有多个记录层的信息记录介 质，并通过使用不超过450nm的半导体激光照射记录层来记录和再 现信息，其中当通过使用光检测机构来检测被记录层所反射的光从而 再现所记录的信息时，所述信息的最短标记长度与最短间隔长度的重 复记录频率设定为x，则在由x/3240至x/190表示的频率范围内，由 光检测机构检测到的和信号的最高电平值与x/190处的电平值的比 值低于32dB;光接收机构，用于接收由发射机构所发射的激光束的反射光；以及再现机构，基于由光接收机构所接收到的反射光，对所记录的 信息进行再现。根据本发明第四方面，光盘设备包括发射机构，用于将激光束发射至具有多个记录层的信息记录介 质，并通过使用不超过450nm的半导体激光来记录和再现信息，其 中当通过使用光检测机构来检测被记录层所反射的光从而再现所记 录的信息时，所述信息的最短标记长度与最短间隔长度的重复记录频 率设定为x，则在x/3240至x/190的频率范围内，对最短标记长度和最短间隔长度进行重复记录的信号的幅度的平均值与由光检测机构 检测到的和信号的最高电平值的比值高于10dB;光接收机构，用于接收由发射机构所发射的激光束的反射光；以及再现机构，基于由光接收机构所接收到的反射光，对所记录的 信息进行再现。本发明的其它目的和优点将在下面的描述中进行阐述，并将通 过这些描述使这些目的和优点部分地变得明显，或者可从本发明的实 践中得到认识。可通过下文所具体指出的手段和组合来实现并获得本 发明的目的和优点。附图筒要说明附图与说明书相结合并构成说明书的一部分，这些附图示出了 本发明的实施方案，连同上面的概述以及下面的对实施方案的详细描 述，用以解释本发明的主旨。

图1是示出了 Ll层在5kHz至85kHz处的C/N与r-57mm时Ll的PRSNR之间的关系的示图；图2为用于说明本发明实施方案的光盘结构的例子的视图；图3是示出了可用作L到H有机染料层的有机染料材料的例子的示图；图4A至4C为分别示出了激光束波长与预定染料的吸光度之间 的关系的曲线图；图5A和5B为分别示出了激光束波长与预定染料的吸光度之间 的关系的曲线图；图6为示出了在第一实施方案的一次写入型信息存储介质上记 录可重写数据的方法的时间图，并且是用于说明记录脉冲波形(写入 策略)的示图；以及图7为示出了用于重放光盘的光盘设备的结构概要的框图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的各种实施方案进行描述。 一般而言， 根据本发明的一个实施方案，公开了一种具有多个记录层的、并且通过将不超过450nm的半导体激光发射至记录层可以记录和再现信息 的信息记录介质，并且公开了一种使用该信息记录介质的光盘设备， 其中当通过使用光检测机构来检测被记录层所反射的光从而再现所 记录的信息时，信息的最短标记长度和最短间隔长度的重复记录频率 设定为x，则在由x/3240至x/190表示的频率范围内，由光检测机构 检测到的和信号的最高电平值与x/190处的电平值的比值低于32dB， 或者对最短标记长度和最短间隔长度进行重复记录的信号的幅度的 平均值与检测到的信号的和信号的最高电平值的比高于10dB。在本发明中，可从具有多个记录层的信息记录介质的内圆周向 外圆周很好地进行记录和再现，其中通过使用450nm或更小的波长 来进行记录和再现。本发明人进行了大量研究以解决上述现有技术中信号特性劣化 的问题，并且发现，低频噪声尤其在外圆周区域对记录特性有很大的 影响。例如，当最短标记长度和最短间隔长度为0.204pm时，最短标 记长度的两倍为最短标记和最短间隔的重复记录模式的一个循环的 长度。一个循环长度0.204,X2K).408iim而且，当光盘的旋转线速度为6.61m/s时，光盘的旋转线速度除 以一个循环长度所得到的值，即6.61 (m/s) /0.408pm=16.2M (1/s) =16.2 MHz 为最短标记和最短间隔的重复记录频率。当该频率被代入 x/3240至x/190中的x时，频率为5kHz至85kHz。在该频带中，使用频谱分析 仪对再现激光束的反射光进行测量。设定频谱分析仪，使得RBW(分 辨率带宽)为lkHz，并且VBW (视频带宽)为lkHz，输入波形64 次并求平均值。这些条件使得处于85kHz处的值为噪声电平，5kHz 和85kHz间的峰值为载波电平，并且C/N为(载波电平-噪声电平)。如果C/N值大于32dB，则外圆周处的记录/再现特性通常会劣化。本发明的实施方案可以使C/N值低于32dB。在本发明的另一实施方案中，最短标记长度和最短间隔长度的 模式的载波电平Cst表示最短标记长度和最短间隔长度的重复记录 的再现信号的幅度值，并且Cst/C为Cst与5kHz和85kHz之间的峰 值C的比值。其它实施方案可使Cst/C高于10dB。如果Cst/C等于 或低于10dB，则记录信号的误码率特性通常会劣化。本发明另一实施方案的优点在于，通过使C/N低于32dB且使 Cst/C高于lOdB，可从信息记录介质的内圆周至外圆周获得良好的记 录/再现特性。需要注意的是，从实际角度来看，C/N可为0 (包括0) dB至 32 (不包括32) dB。同样需要注意的是，从实际角度来看，Cst/C可为10 (不包括 10) dB至60 (包括60) dB。如果Cst/C高于60dB，则由于信号过大，会使设备电路饱和。 这通常会使得不能够正确地再现信号。图1示出了本发明信息记录介质的Ll记录层在5kHz至85kHz 处的C/N与r=57mm时PRSNR之间的关系。PRSNR表示部分响应信噪比。该值越高，信号特性越好。在这 一实施方案中，当PRSNR为12或更高时，驱动器可以读取数据。 PRSNR优选为15或更高。从激光束入射侧看，Ll记录层为第二记录层。图2为用于说明作为本发明实施方案的光盘例子的一次写入型 单侧双层光盘100的结构的例子的视图。如图2中的(a)和(b)所 示，光盘100具有由合成树脂材料(如聚碳酸酯(PC))制成的盘状透 明树脂基片101。透明树脂基片101具有同心沟槽或螺旋式沟槽。可 通过使用压模，由注射成型法来制造透明树脂基片101。有机染料记录层105 (其作为第一层(L0))和半透光反射层 106顺序地堆叠于由聚碳酸酯等制成的0.59mm厚透明树脂基片101 上，并且光敏聚合物(2P树脂)104通过染料记录层107和由(例如)银或银合金制成的反射膜108顺序地堆叠。0.59mm厚的透明树脂基片(或伪基片)102 层压于堆叠有L0记录层和Ll记录层的基片上，其中在这两个基片 之间插入有UV固化型树脂(粘合层)103。有机染料记录层105和 107形成了双层结构，在这双层结构中，半透光反射层106和夹层104 被夹在中间。这样获得的层压光盘的总厚度为约1.2mm。例如，在透明树脂基片101或光敏聚合物104上，形成轨道间 距为0.4pm且深度为60nm的螺旋状沟槽(在LO和Ll每一层中)。 沟槽发生摆动，并且地址信息被记录到摆动上。在透明树脂基片IOI 或光敏聚合物104上形成含有有机染料的记录层105和记录层107， 以填充沟槽。作为形成记录层105和记录层107的有机染料，可以使用其最 大吸收波长区域向比记录波长(例如405nm)更长的波长迁移的有机 染料。而且，设计有机染料使得该有机染料在记录波长区域中不是完 全没有吸收，而是在长波区域(例如450nm至600nm)有相当大的 吸光度。当上述有机染料(后面将描述其实际例子)溶解于溶剂中时， 可通过旋涂法，轻松地将该有机染料以液体的形式涂覆到透明树脂基 片的表面上。在这种情况中，可通过控制溶剂的稀释比以及旋涂的旋 转速度，从而精确地控制膜的厚度。需要注意的是，当在信息被记录之前用记录激光束在轨道上迸 行聚焦或循轨时，光的反射率低。随后，由于激光束引起染料发生分 解反应，并且吸光度降低，因此记录标记部分的光反射率升高。这就 造成了所谓的低到高(或L到H)特性，由于该特性，通过发射激 光束而形成的记录标记部分的光反射率要高于发射激光束之前的光 反射率。在本发明的实施方案中，应用到存在于透明树脂基片101和光 敏聚合物(2P树脂)104上的L0层和L1层的物理格式的例子如下。 即，一次写入型单侧双层光盘的一般参数与单层光盘的一般参数几乎 相同，不同之处在于用户可用的记录容量为30GB，层O(LO层)中10的数据区的内径为24.6mm，且层1 (Ll层)中的数据区的内径为 24.7mm，并且(在层0和层1这2层中的)数据区的外径为58.1mm。在图2中(a)所示的光盘100中，系统导入区SLA包括如图2 中(c)所示出的控制数据部分。作为物理格式信息等的一部分，该 控制数据部分包括针对L0和Ll每一层的有关记录的参数，如记录 功率(峰值功率)和偏置功率。另外，如图2中(d)所示，在光盘100的数据区DA中，在轨 道上以具有预定记录功率(峰值功率)和偏置功率的激光来进行标记 /间隔记录。如图2中(e)所示，该标记/间隔记录记录了高分辨率电 视广播问题等的对象数据(例如，VOB)、以及位于数据区DA中的 (L0和/或L1的)轨道上的对象数据的管理信息(VMG)。作为可用于本发明实施方案中的低到高(或L到H)有机染料， 可使用含有染料部分和反离子(阴离子)部分的有机染料或者有机金 属络合物。作为所述染料部分，可以使用(例如)菁染料、苯乙烯基 染料、卟啉染料、或偶氮染料。尤其适合的是菁染料、苯乙烯基染料、和偶氮染料，这是因为它们对记录波长的吸光度容易控制。当用含有单次甲基菁染料的记录薄膜来涂敷透明树脂基片时，最大吸收以及在记录波长区域(400nm至405nm)的吸光度可被轻松 地调节至近似于0.3至0.5，优选地，调节至近似于0.4，其中在L到 H型有机染料中，所述单次甲基菁染料具有单次甲基链。这使得能够改善记录/再现特性，并能够很好地设计光反射率和记录灵敏度。同样从光学稳定性的角度来看，有机染料的阴离子部分优选为有机金属络合物。含有钴或镍作为中心金属的有机金属络合物尤其具 有高的光学稳定性。偶氮金属络合物等可被用作有机金属络合物。当使用2,2,3，3-四 氟-l-丙醇(TFP)作为溶剂时，偶氮金属络合物具有高的溶解度。这 有利于制备用于旋涂的溶液。此外，由于在旋涂后溶液可以循环使用， 因此可降低信息记录介质的制造成本。需要注意的是，有机金属络合物可被溶解在TFP溶液中，并通 过旋涂法来涂覆。当偶氮金属络合物被用于具有两个记录层的信息记录介质中时，偶氮金属络合物作为由薄的Ag合金层而制成的L0记 录层是尤其有利的，这是因为偶氮金属络合物在记录后不容易变形。虽然Cu、 Ni、 Co、 Zn、 Fe、 Al、 Ti、 V、 Cr、或Y可以用作中心金 属，但是Cu、 Ni和Co尤其具有高的再现光耐性。Cu不具有遗传毒 性，并且可提高记录/再现信号的质量。多种材料可被用作中心金属周围的配体。其例子为由下列通式 (Dl)至(D6)表示的染料。也可通过这些配体的组合来形成其它 结构。<formula>formula see original document page 12</formula>...(Dl)<formula>formula see original document page 13</formula><formula>formula see original document page 14</formula>...(D5)<formula>formula see original document page 14</formula>…(D6)图3示出了可用作本发明的L到H型有机染料层的有机染料材 料的染料A至D四个例子。染料A具有苯乙烯基染料作为染料部分 (阳离子部分)，以及偶氮金属络合物1作为阴离子部分。染料C 具有苯乙烯基染料作为染料部分(阳离子部分)，以及偶氮金属络合 物2作为阴离子部分。染料D具有单次甲基菁染料作为染料部分(阳 离子部分)，以及偶氮金属络合物1作为阴离子部分。需要注意的是， 也可单独使用有机金属络合物。染料B为镍络合物染料便是一个例子。下文中的通式(El)示出了作为染料A和染料C的染料部分的 苯乙烯基染料的结构式。下文中的通式(E2)示出了作为染料A和 染料C的阴离子部分的偶氮金属络合物的通式。下文中的通式(E3)示出了作为染料D的染料部分的单次甲基菁染料的通式。下文中的通式(E4)示出了作为染料D的阴离子部分的偶氮金属络合物的通式。...(El)...(E2)...(E3)...(E4)在苯乙烯基染料的通式中，Z3代表芳环，并且该芳环可具有取代基。Yw代表碳原子或杂原子。R31、 R32、和Rs3代表相同的脂肪烃基或不同的脂肪烃基，并且这些脂肪烃基可具有取代基。R34和R"各自独立地代表氢原子或合适的取代基。当Yw为杂原子时，则不存在R34或者R35，或者R34和R35二者均不存在。在单次甲基菁染料的通式中，Z,和Z2代表相同的芳环或不同的 芳环，并且这些芳环可具有取代基。Yu和Y,2各自独立地代表碳原 子或杂原子。Rn和Ri2代表脂肪烃基团，并且这些脂肪烃基团可具有取代基。R13、 R14、 R15、和Rw各自独立地代表氢原子或合适的取 代基。当Yu和Yu为杂原子时，贝1」1113、 R14、 R15、和R,6中的若干 个或者全部不存在。用于该实施方案中的单次甲基菁染料的例子为通过将相同的或 不同的环核键合而获得的染料，其中所述单次甲基菁染料在单次甲基 链的两个末端上具有一个或多个取代基，并且所述单次甲基链可具有 一个或多个取代基。所述环核的例子为咪唑啉环、咪唑环、苯并咪唑 环、a-萘并咪唑环、J3-萘并咪唑环、吲哚环、异吲哚环、假吲哚 (indolenine)环、异假吲哚环、苯并假吲哚环、吡啶并假吲哚环、嗯 唑啉环、嚼、唑环、异嗯唑环、苯并嚼、唑环、吡锭并嗯唑环、a-萘并噁唑 环、(5-萘并卩恶唑环、硒唑啉环、硒唑环、苯并硒唑环、a-萘并硒唑环、 P-萘并硒唑环、噻唑啉环、噻唑环、异噻唑环、苯并噻唑环、a-萘并噻唑环、(3-萘并噻唑环、碲唑啉环、碲唑环、苯并碲唑环、a-萘并碲 唑环、p-萘并碲唑环、吖啶环、蒽环、异喹啉环、异吡咯环、imidanoxaline环、茚满二酮环、刚唑环、喷唑啉(indaline)环、螺二 唑环、咔唑环、氧杂蒽环、喹唑啉环、喹喔啉环、喹啉环、色满环、 环己二酮环、环戊二酮环、噌啉环、噻二唑环、硫代瞎唑垸酮 (thioxazolidone)环、噻吩环、苯并噻吩环、硫代巴比土酸环、海硫 因环、四唑环、三嗪环、萘环、萘啶环、哌嗪环、吡嗪环、吡唑环、 吡唑啉环、吡唑烷环、枇唑啉酮环、吡喃环、枇啶环、魅嗪环、嘧啶 环、吡喃镜环、吡咯烷环、吡咯啉环、吡咯环、吩嗪环、菲咬环、菲 环、菲并咯啉环、酞嗪环、喋啶环、呋咱环、呋喃环、嘌呤环、苯环、 苯并嗯嗪环、苯并吡喃环、吗啉环、和若丹宁环。在单次甲基菁染料和苯乙烯基染料的通式中，Zt至Z3代表诸如 苯环、萘环、吡啶环、喹啉环、和喹喔啉环之类的芳环，并且这些芳 环可具有一个或多个取代基。这些取代基的例子为脂肪烃基，如甲基、三氟甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、l-甲基戊基、2-甲基戊基、己 基、异己基、5-甲基己基、庚基、以及辛基；脂环烃基，如环丙基、 环丁基、环戊基、以及环己基；芳烃基，如苯基、联苯基、邻甲苯基、 间甲苯基、对甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、邻异丙苯基、间异丙苯基、以及对异丙苯基；醚基，如甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、丙 氧基、异丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、苯氧基、 以及苯甲酰氧基；酯基，如甲氧基羰基、三氟甲氧基羰基、乙氧基羰 基、丙氧基羰基、乙酰氧基、和苯甲酰氧基；卤素基团，如氟、氯、 溴、和碘；硫代基团，如甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、以及苯 硫基；氨磺酰基，如甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、乙基氨磺酰基、 二乙基氨磺酰基、丙基氨磺酰基、二丙基氨磺酰基、丁基氨磺酰基、 和二丁基氨磺酰基；氨基，如伯氨基、甲氨基、二甲氨基、乙氨基、 二乙氨基、丙氨基、二丙氨基、异丙氨基、二异丙氨基、丁氨基、二 丁氨基、和哌啶基；氨基甲酰基，如甲基氨基甲酰基、二甲基氨基甲 酰基、乙基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、丙基氨基甲酰基和二丙 基氨基甲酰基；以及羟基、羧基、氰基、硝基、亚磺酸基、磺基、和 甲磺酰基。需要注意的是，在这些通式中，Zi和Z2可以相同或不同。在单次甲基菁染料和苯乙烯基染料的通式中，Y 、 Yu和Y31 各自独立地代表碳原子或杂原子。该杂原子的例子为周期表中的XV 族原子和XVI族原子，如氮原子、氧原子、硫原子、硒原子、和碲 原子。需要注意的是，Yn、 ￥12或Y^所代表的碳原子也可以是主要 含有两个碳原子的原子基团，如亚乙基或亚乙烯基。同样需要注意的 是，单次甲基菁染料的通式中的Yn和Yu可以相同或不同。在单次甲基菁染料和苯乙烯基染料的通式中，Ru、 R12、 R3I、 R32和R33各自代表脂肪烃基。该脂肪烃基的例子为甲基、乙基、丙 基、异丙基、异丙烯基、l-丙烯基、2-丙烯基、丁基、异丁基、仲丁 基、叔丁基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、戊基、异戊基、新戊基、叔 戊基、l-甲基戊基、2-甲基戊基、2-戊烯基、己基、异己基、5-甲基己基、庚基、和辛基。该脂肪烃基可具有一个或多个与Z!至Z3的取代基相似的取代基。需要注意的是，单次甲基菁染料通式中的Rn和Ru可以相同或 不同，并且苯乙烯基染料的通式中的R3"R32和R33可以相同或不同。在单次甲基菁染料和苯乙烯基染料的通式中，Ru至R,6、 R34、和1135在各自的通式中独立地代表氢原子或合适的取代基。所述取代 基的例子为脂肪烃基，如甲基、三氟甲基、乙基、丙基、异丙基、 丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、l-甲基戊基、2-甲基戊基、己基、异己基、5-甲基己基、庚基、和辛 基；醚基，如甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、叔丁 氧基、戊氧基、苯氧基、以及苯甲酰氧基；卤素基团，如氟、氯、溴、 和碘；以及羟基、羧基、氰基、和硝基。需要注意的是，当单次甲基 菁染料和苯乙烯基染料的通式中的Y 、 Y^和Y^为杂原子时，Zt 和Z2中的R13至R16中的若干个或全部是不存在的，并且Z3中的R34 和1135中的一个或两个也是不存在的。在偶氮金属络合物的通式中，A和A'代表相同或不同的5元至 IO元杂环基团，并且A和A'各自含有一个或多个选自氮原子、氧原 子、硫原子、硒原子、和碲原子的杂原子。杂环基团的例子为呋喃基、 噻吩基、吡咯基、吡啶基、哌啶(piperidino)基、哌啶(piperidyl) 基、喹啉基、和异卩恶唑基。该杂环基团可具有一个或多个取代基。所 述取代基的例子为脂肪烃基，如甲基、三氟甲基、乙基、丙基、异 丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔 戊基、l-甲基戊基、2-甲基戊基、己基、异己基、和5-甲基己基；酯 基，如甲氧基羰基、三氟甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、乙 酰氧基、三氟乙酰氧基、和苯甲酰氧基；芳烃基团，如苯基、联苯基、 邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、邻异丙苯基、间异丙苯基、对异丙 苯基、二甲苯基、均三甲苯基、苯乙烯基、肉桂酰基、和萘基；以及 羧基、羟基、氰基、和硝基。需要注意的是，形成由该通式所代表的偶氮系有机金属络合物的偶氮化合物，可根据常规方法来获得，该常规方法为将具有对应 于通式的R2i和Rn或R23和R24的重氮盐与杂环化合物反应，其中所述杂环化合物的分子内具有与羰基连接的活性亚甲基。所述杂环化合18物的例子为异嗨唑酮化合物、嗨唑酮化合物、苯并噻吩化合物、吡唑 啉酮化合物、巴比土酸化合物、乙内酰脲化合物、以及若丹宁化合物。 Y^和Y^代表相同或不同的杂原子，其选自周期表的XVI族元素， 如氧原子、硫原子、硒原子、和碲原子。该通式所表示的偶氮金属络合物通常以金属络合物的形式使 用，在这种金属络合物中，在金属(中心原子)的周围配位有一个或 多个偶氮金属络合物。用作这种中心原子的金属元素的例子为钪、钇、 钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、锝、铼、铁、钌、锇、 钴、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、锌、镉、和汞，并且尤其优 选的是钴。图4A示出了染料A的吸光度随发射的激光束的波长变化而发 生的改变。图4B示出了染料B的吸光度随发射的激光束的波长变化 而发生的改变。图4C示出了染料C的吸光度随发射的激光束的波长 变化而发生的改变。图5A示出了染料D的吸光度随发射的激光束的波长变化而发 生的改变。图5B示出了染料D的阴离子部分的吸光度随发射的激光 束的波长变化而发生的改变。图4A至图5B所显示出的特征表明，染料A至染料D各自的最大吸收波长区域均向大于记录波长(405nm)的区域迁移。该实施方案中所说明的一次写入型光盘包括这样的记录薄膜这种记录薄膜包 含具有上述特征的有机染料，并且该实施方案中所说明的一次写入型光盘被给予了所谓的L到H特性，即，发射激光束后的光反射率高于发射激光束前的光反射率。因此，即使当使用诸如蓝色激光束之类的短波长激光束时，这种一次写入型光盘的(例如)存储稳定性、再现信号S/N比、以及误码率都很出色，并且能够以出色的实用水平高密度地记录并再现信息。也就是说，在这种一次写入型光盘中，含有有机染料的记录薄膜的最大吸收波长比记录激光束的波长要长。由于这可以降低诸如紫外线辐射之类的短波长光的吸收，因此光学稳定性和信息记录/再现的可靠性均得以提高。而且，由于信息记录时，光的反射率低，因此不会因反射散射 而发生交叉写入。因此，即使当信息被记录在相邻的轨道上时，也可 降低再现信号S/N比的劣化程度以及误码率。此外，即使在有热量 的情况下，记录标记的对比度和分辨率也可保持高水平。这有利于进 行记录灵敏度的设计。当其最大吸收波长区域迁移至比记录波长(405nm)短的波长区 域的染料被用作记录薄膜时，该实施方案中所说明的一次写入型光盘 具有所谓的H到L特性，目卩，发射激光束后的光反射率低于发射激 光束前的光反射率。因此，即使当使用诸如蓝色激光束之类的短波长 激光束时，这种一次写入型光盘也具有高的反射率，其(例如)再现 信号S/N比以及误码率都很出色，并且能够以出色的实用水平高密 度地记录并再现信息。也就是说，在这种一次写入型光盘中，含有有机染料的记录薄 膜的最大吸收波长比记录激光束的波长要短。由于这使得可以吸收或 者或多或少地反射诸如紫外线辐射之类的短波长光，因此光学稳定性 和信息记录/再现的可靠性均得以提高。,此外，即使在有热量的情况下，记录标记的对比度和分辨率也 可保持高水平。这有利于进行记录灵敏度的设计。例子由(例如)聚碳酸酯制备得到直径为120mm、厚度为0.6mm的 透明树脂基片，其中在这种透明树脂基片的表面上具有同心沟槽和槽 岸或者螺旋沟槽和槽岸。制备得到由上述通式(Dl)所表示的有机染料的2，2,3,3-四氟-1-丙醇(TFP)溶液，该溶液的浓度为1.2重量％。随后，通过旋涂将该TFP溶液涂敷于所述透明树脂基片上，从 而在该透明树脂基片上形成有机染料层。从涂敷后的有机染料层的沟 槽底部起的厚度为60nm。通过溅射将由银合金制成的100nm厚的光 反射层堆叠在所获得的有机染料层上，从而获得堆叠有有机染料层和 光反射层的记录层。此外，通过旋涂将UV-固化树脂涂敷在光反射层上，并且将厚度为0.60mm的透明树脂基片102层压在该UV-固化树脂上，从而获 得单侧双层的一次写入型信息记录介质。通式(Dl)所示的染料为有机金属络合物。使用上述制得的信息存储介质(单侧双层评估光盘)，进行再 现信号的评估实验。用于评估的设备为由Pulstec Industrial公司生产的光盘评估设 备ODU-1000。该设备的激光波长为405nm，且NA为0.65。记录和 再现的线速度选择为6.61m/s。记录信号为8至12调制的随机数据， 并且如图6所示，通过使用包含给定记录功率和两个偏置功率1和2 的激光波形来记录信息。评估所采用的记录条件如下所示。记录条件的说明(写入策略的信息)参见图6，下面将对检测最佳记录功率时所用的记录波形(记录 时的暴露条件)进行描述。记录时的暴露级别有记录功率(峰值功率)、 偏置功率1、偏置功率2和偏置功率3共四个级别。在形成长(4T 或更长)的记录标记9时，以记录功率(峰值功率)和偏置功率3 之间的多脉冲形式进行调制。在本实施方案中，在H格式系统和B 格式系统的任意一个中，所获得的与通道位长度T相关的最小标记 长度作为2T。在记录该2T最小标记的情况中，如图6所示，使用偏 置功率1后的记录功率(峰值功率)电平的一个写入脉冲，并且在写 入脉冲之后立即临时获得偏置功率2。在记录3T记录标记9的情况 中，在暴露两个写入脉冲之后，即，偏置功率1之后的记录功率(峰 值功率)电平的第一脉沖和最后脉冲之后，临时使用偏置功率2。在 记录长度为4T或更长的记录标记9的情况中，在经多脉冲和写入脉 冲暴露后使用偏置功率2。图6中的垂直虚线表示通道时钟周期。当记录2T最小标记时， 激光功率在从时钟边缘延迟TSFP的位置处上升，并在延迟了从一个 时钟跨越部分开始的TELP的位置处下降。在H格式的情形中，紧 随其后的周期(在该周期中，激光功率被设为偏置功率2)被定义为 TLC。 TSFP、 TELP和TLC的值被记录在物理格式信息PFI (其包含 在控制数据带CDZ中)中。在形成3T或更长记录标记的情形中，激光功率在从时钟边缘延迟TSFP的位置处上升，并最后以最后脉冲结束。紧接在最后脉冲之后，激光功率在TLC期间保持在偏置功率2。从时钟边缘到最后脉冲的上升/下降定时的移位时间被定义为TSLP、 TELP。另外，从时钟边缘到最后脉冲的下降定时的移位时间被定义为TEFP，并且进一步，多脉冲的单脉冲间隔时间被定义为TMP。时间间隔TELP-TSFP、 TMP、 TEUP-TSLP、禾卩TXC中每一个均被定义为相对于最大值的半值宽度。另外，在本实施方案中，上述参数设置范围被限定为0.25T《TSFP《1.50T (方程式Ol) 0.00T《TELP《1.00T (方程式02) 1.00T《TEFP《1.75T (方程式03) -0.10T《TSLP《1.00T (方程式04) 0.00T《TLC《1.00T (方程式05) 0.15T《TMP《0.75T (方程式06) 另外，在本实施方案中，上述参数的值可以根据记录标记长度 (标记长度)和紧接在前的/紧接在后的间隔长度(导引/后续间隔长度)而改变或调整。在本实施方案中，最短标记长度为0.204pm，并且光盘旋转线速度为6.61m/s。因此，最短标记和最短间隔的重复模式的频率为16.2MHz。当该频率被代入 X/3240至x/190中的x时，通过频谱分析仪所测出的范围为5kHz至85kHz。在 该范围中，在85kHz处的N电平为-89.8dBm，且最高电平(C电平) 为-66.7dBm。由这些结果可得出，C/N为23.1dB (= C电平值-N电 平值)。当信息被记录时，LO的内圆周处的PRSNR为18.7， LO的 外圆周处的PRSNR为17.6， Ll的内圆周处的PRSNR为23.1，并且 Ll的外圆周处的PRSNR为17.0。即，可在从内圆周至外圆周的区域 内获得有利的记录特性。当用该最佳记录功率(通过该最佳记录功率 而获得最高SbER和PRSNR)来重复记录作为最短标记的2T时，通过频谱分析仪测出的载波电平(Cst)为-43.5dB。 Cst/C为23.2dB。 载波电平(Cst)表示的是当用该最佳记录功率来重复记录2T并随后进行再现时，所获得的多个再现信号振幅的平均值。 比较例按照与实施例相同的步骤制造信息记录介质，并记录信息。在 5kHz至85kHz范围内，在85kHz处的N电平为-89.0 dBm、 C电平 为-49.7dBm。由这些结果可得出，C/N为39.3 dB。当信息被记录时， L0的内圆周处的PRSNR为20.9， L0的外圆周处的PRSNR为19.8， Ll的内圆周处的PRSNR为21.2，并且Ll的外圆周处的PRSNR为 11.4。 BP,可在L0和L1的内圆周获得有利的记录特性，但在其外圆 周处的记录特性劣化。当用该最佳记录功率(通过该最佳记录功率而 获得最高的SbER和PRSNR)来重复记录作为最短标记的2T时，通 过频谱分析仪测出的Cst为-45.0 dB。 Cst/C为4.7犯。在该比较例中，虽然其信息记录介质是按照与上述实施例相同 的程序制造的，但是在外圆周处的特性劣化。这是因为由两个层所产 生的高密度造成了外圆周处的信号特性劣化。本发明可通过上述方法轻松地评估特性发生劣化的介质，并且 可以仅选择这样的介质，从该介质的内圆周至外圆周可获得良好的信 号特性。需要注意的是，本发明并不限于上述例子，并且当现在或将来 实施本发明时，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，基于现 在的技术对本发明进行各种修改。例如，本发明不仅可以在双层光盘 中实施，也可以在将来可能会被实际应用的具有三层或更多记录层的 光盘中得以实施。下面将对用于将记录于上述光盘上的信息进行再现的光盘设备 进行说明。图7为示出用于光盘重放的光盘设备的结构概要的框图。 如图7所示，光盘为(例如)图2所示的单侧双层光盘。短波 长半导体激光源120被用作光源。出射光束的波长位于(例如)400nm 至410nm的紫外波长带。由半导体激光源120发出的出射光束110被准直透镜121校准成为平行光束，并通过偏振分束器122板 123进入物镜124。随后，光束IIO穿过光盘D的基片并聚焦于各信 息记录层。从光盘D的信息记录层反射回的反射光111再次穿过光 盘D的基片，并穿过物镜124禾tU/4板123后被偏振分束器122反射。 随后，反射光lll通过聚光透镜125进入光检测机构。光检测机构包含光电检测器127和未示出的I/V放大器(电流 电压转换器)。光电检测器127的光接收部分通常分成多个部分，并 且各个光接收部分均输出与光密度相对应的电流。1/V放大器(电流 电压转换器)将输出电流转换成为电压，并将该电压施加到运算电路 140。运算电路140通过输入电压信号来计算(例如)倾斜误差信号、 HF信号、聚焦误差信号、及循轨误差信号。倾斜误差信号用于进行 倾斜控制。HF信号用于再现记录在光盘D上的信息。用于本发明的 和信号即为该HF信号。聚焦误差信号用于进行聚焦控制。循轨误差 信号用于进行循轨控制。致动器128可以沿垂直方向、光盘径向、和倾斜方向(径向或/ 和切线方向)驱动物镜124。伺服驱动器150控制着致动器128，从 而使得物镜124跟随着光盘D上的信息轨道。需要注意的是，存在 两个不同的倾斜方向。其中之一的"径向倾斜"发生于光盘表面向光 盘中心倾斜时。另一个倾斜方向"切线倾斜"沿着轨道的切线方向发 生。通常由于光盘的翘曲而发生的倾斜为径向倾斜。不仅需要考虑到 在光盘制造过程中所发生的倾斜，还需要对因光盘随时间的推移发生 变化而发生的倾斜、或是因使用环境的快速改变而发生的倾斜加以考 虑。可通过使用类似于这种的光盘设备对本发明的光盘进行重放。另外，在实际操作中，也可将各实施方案尽可能恰当地进行组 合。在这种情况中，可获得组合效果。此外，这些实施方案包括不同 阶段的多种发明，因此可通过将多种公开的构成要素进行恰当地结 合，从而提炼出各种发明。例如，即使删除实施方案中所公开的全部 构成要素中的若干个构成要素时，也可以将其构成要素被删除后的构 造提炼为发明。本领域的技术人员很容易想到其它的优点和变形。因此，本发24明的更宽的方面并不局限于本文所示出和描述的具体细节以及代表 性的实施方案。所以，在不脱离由所附权利要求及其等同概念所限定
权利要求
1.一种信息记录介质，该信息记录介质具有多个记录层，并且通过使用不超过450nm的半导体激光照射记录层从而记录和再现信息，所述信息记录介质的特征在于当通过使用光检测机构来检测被所述记录层所反射的光从而再现所记录的信息时，信息的最短标记长度和最短间隔长度的重复记录频率设定为x，则在由x/3240至x/190表示的频率范围内，由所述光检测机构检测到的和信号的最高电平值与x/190处的电平值的比值低于32dB。
2. 权利要求1的信息记录介质，其特征在于所述多个记录层 中的至少一个记录层含有有机染料材料。
3. —种信息记录介质，该信息记录介质具有多个记录层，并且 通过使用不超过450nm的半导体激光来记录和再现信息，所述信息记录介质的特征在于当通过使用光检测机构来检测 被所述记录层所反射的光从而再现所记录的信息时，信息的最短标记 长度和最短间隔长度的重复记录频率设定为x，则在x/3240至x/190 的频率范围内，对最短标记长度和最短间隔长度进行重复记录的信号的幅度的平均值与由所述光检测机构检测到的和信号的最高电平值 的比值高于10dB。
4. 权利要求3的信息记录介质，其特征在于所述多个记录层 中的至少一个记录层含有有机染料材料。
5. 权利要求3的信息记录介质，其特征在于在由x/3240至 x/190表示的频率范围内，和信号的最高电平值与x/190处的电平值 的比值低于32dB。
6. —种光盘设备，其特征在于包括发射机构，用于将激光束发射至具有多个记录层的信息记录介质，并且通过使用不超过450nm的半导体激光照射记录层从而记录 和再现信息，其中在通过使用光检测机构检测由记录层所反射的光从 而再现所记录的信息时，信息的最短标记长度和最短间隔长度的重复 记录频率设定为x，则在由x/3240至x/190表示的频率范围内，由所 述光检测机构检测到的和信号的最高电平值与x/190处的电平值的 比值低于32dB;光接收机构，用于接收由所述发射机构发射的激光束的反射光；以及再现机构，基于由所述光接收机构所接收到的反射光，用于对 所记录的信息进行再现。
7. 权利要求6的光盘设备，其特征在于所述多个记录层中的 至少一个记录层含有有机染料材料。
8. —种光盘设备，其特征在于包括发射机构，用于将激光束发射至具有多个记录层的信息记录介 质，并且通过使用不超过450nm的半导体激光记录和再现信息，其 中当通过使用光检测机构来检测被记录层反射的光从而再现所记录 的信息时，信息的最短标记长度和最短间隔长度的重复记录频率设定 为x，则在x/3240至x/190的频率范围内，对最短标记长度和最短间 隔长度进行重复记录的信号的幅度的平均值与由所述光检测机构检 测到的和信号的最高电平值的比值高于10dB;光接收机构，用于接收由所述发射机构发射的激光束的反射光；以及再现机构，基于由所述光接收机构接收到的反射光，用于对所 记录的信息进行再现。
9. 权利要求8的光盘设备，其特征在于所述多个记录层中的至少一个记录层含有有机染料材料。
10.权利要求8的光盘设备，其特征在于在由x/3240至x/190 表示的频率范围内，和信号的最高电平值与x/190处的电平值的比值 低于32dB。
全文摘要
本发明公开了一种信息记录介质(100)和使用该介质的光盘设备。该信息记录介质(100)具有多个记录层(105、107)，并通过使用不超过450nm的半导体激光来记录和再现信息。在再现信息时，信息的最短标记长度和最短间隔长度的重复记录频率设定为x，那么，在x/3240至x/190的频率范围内检测到的和信号的最高电平值与x/190处的电平值的比值低于32dB，或者在x/3240至x/190的频率范围内对最短标记长度和最短间隔长度进行重复记录的信号的幅度的平均值与所述最高电平值的比值高于10dB。
文档编号G11B7/246GK101329882SQ20081012574
公开日2008年12月24日 申请日期2008年6月18日 优先权日2007年6月18日
发明者中村直正, 梅泽和代, 森下直树, 森田成二, 胜田伸一, 高泽孝次 申请人:株式会社东芝